CN101709348A - 一种低温铸态无Ni球墨铸铁的铸造方法 - Google Patents

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Abstract

一种低温铸态无Ni球墨铸铁的铸造方法，包括以下步骤：(1)在熔炉内先加入Q10生铁启炉，后加入废钢；(2)当熔炉内铁水温度达到1390℃～1410℃时，停电扒渣，取炉前试样，化学分析C、Si、Mn、P、S含量，根据炉前分析结果，调整炉内铁水化学成分；(3)升温达到1490℃～1510℃时，扒尽炉渣后出铁，采用随流孕育，加入孕育剂的质量百分比范围为0.5％～0.8％；(4)采用冲入法球化处理，加入球化剂的质量百分比范围为：1.4％～1.8％，出铁铁水流动速度大小均匀，制得低温铸态无Ni球墨铸铁。本发明能提高生产效率、降低制造成本。

Description

一种低温铸态无Ni球墨铸铁的铸造方法
技术领域
本发明涉及一种低温铸态无Ni球墨铸铁的铸造方法，尤其是一种在-20℃～40℃等特殊条件下使用的球墨铸铁。
背景技术
现在在风力发电、机车车辆和汽车工业等领域中广泛使用的QT400-18LT，QT350-22LT低温冲击类球墨铸铁，其能够在-20℃～40℃等特殊条件下使用。现有的低温冲击类球墨铸铁均是通过合金化或通过热处理等工艺手段而获得，存在的缺陷：不仅生产效率低，而且制造成本也高。
发明内容
为了克服已有的低温冲击类球墨铸铁的生产方法的生产效率低、制造成本高的不足，本发明提供一种提高生产效率、降低制造成本的低温铸态无Ni球墨铸铁的铸造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种低温铸态无Ni球墨铸铁的铸造方法，所述铸造方法包括以下步骤：
(1)、在熔炉内先加入Q10生铁启炉，后加入废钢；
(2)、当熔炉内铁水温度达到1390℃～1410℃时，停电扒渣，取炉前试样，化学分析C、Si、Mn、P、S含量，根据炉前分析结果，调整炉内铁水化学成分，满足C、Si、Mn、P、S占总质量的质量百分比范围为：C：3.7～4.0％，Si：1.8～2.3％，Mn：0.15～0.35％，P：0.02～0.06％，S：0～0.02％；
(3)、升温达到1490℃～1510℃时，扒尽炉渣后出铁，采用随流孕育，加入孕育剂的质量百分比范围为0.5％～0.8％；
(4)、采用冲入法球化处理，加入球化剂的质量百分比范围为：1.4％～1.8％，出铁铁水流动速度大小均匀，制得低温铸态无Ni球墨铸铁。
进一步，所述步骤(4)中，每吨铁水的出铁时间控制在20到25秒钟。
再进一步，所述步骤(4)中，球化反应时间：1吨铁水控制在60到80秒钟；2吨铁水控制在70到100秒钟。
在所述步骤(3)中，所述孕育剂为以下一种或几种之一：①BS-1、②BS-2、③BaSiCa9-11、④75FeSi。
在所述步骤(3)中，所述球化剂为以下一种或几种之一：①SiMg8-10、②MgRe5-7、③QR-1。
本发明的技术构思为：低温冲击类球墨铸铁的技术难点是在铸态无Ni条件下其铁素体含量不能小于95％，从而使其在-20℃和-40℃的低温条件下冲击韧度能达到标准规定的要求。
在铸态条件下生产，避免了现有技术中采用合金化或经过热处理等工艺手段。本材料在铸态条件下生产的特征：工艺参数的选择有别于其它其它球墨铸铁；原材料主要是采用含锰量低的球铁生铁和纯净的碳素废钢；程控制必须精细化操作。
本发明的有益效果主要表现在：提高生产效率、降低制造成本。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。
一种低温铸态无Ni球墨铸铁的铸造方法，所述铸造方法包括以下步骤：
(1)、在熔炉内先加入Q10生铁启炉，后加入废钢；
(2)、当熔炉内铁水温度达到1390℃～1410℃时，停电扒渣，取炉前试样，化学分析C、Si、Mn、P、S含量，根据炉前分析结果，调整炉内铁水化学成分，满足C、Si、Mn、P、S占总质量的质量百分比范围为：C：3.7～4.0％，Si：1.8～2.3％，Mn：0.15～0.35％，P：0.02～0.06％，S：0～0.02％；
(3)、升温达到1490℃～1510℃时，扒尽炉渣后出铁，采用随流孕育，加入孕育剂的质量百分比范围为0.5％～0.8％；
(4)、采用冲入法球化处理，加入球化剂的质量百分比范围为：1.4％～1.8％，出铁铁水流动速度大小均匀，制得低温铸态无Ni球墨铸铁。
所述步骤(4)中，每吨铁水的出铁时间控制在20到25秒钟。
所述步骤(4)中，球化反应时间：1吨铁水控制在60到80秒钟；2吨铁水控制在70到100秒钟。
在所述步骤(3)中，所述孕育剂为以下一种或几种之一：①BS-1、②BS-2、③BaSiCa9-11、④75FeSi。
在所述步骤(3)中，所述球化剂为以下一种或几种之一：①SiMg8-10、②MgRe5-7、③QR-1。
本实施例的工作过程为：
球墨铸铁的化学学成分的确定依照下表1：
  C％   Si％   Mn％   P％   S％   合金元素
  ％
  3.7-4.0   1.8-2.3   0.15-0.35   0.02-0.06   ≤0.02   微量
表1
试验用原材料：
生铁：Q10球铁生铁，要求生铁表面应洁净没有严重锈蚀，该材料的生产厂家是苏州建邦国际贸易有限公司；
废钢：最好是选用碳素废钢，且应成分一致，表面洁净无严重锈蚀；
回炉料：只能使用低温冲击材料的回炉料；
球化剂：SiMg8-10、MgRe5-7、QR-1三种球化剂搭配混合使用；该材料的生产厂家是扬中市华峰冶炼助剂厂；
孕育剂：BS-1、BS-2、BaSiCa9-11、75FeSi四种孕育剂混合使用；该材料的生产厂家是扬中市华峰冶炼助剂厂；
试验设备和仪器：GW3T中频感应电炉，炉前碳硅热分析仪，万能材料试验机，光谱分析仪，碳硫化学分析仪，布氏硬度计，冲击试验机
熔炼控制：熔炼时，先加入Q10生铁启炉，后加入废钢。当炉内铁水温度达到1400±10℃时，停电扒渣，取炉前试样，化学分析C、Si、Mn、P、S含量，根据炉前分析结果，调整炉内铁水化学成分，然后，升温达到1490℃～1510℃时，扒尽炉渣后出铁.采用随流孕育，加入量为0.5％～0.8％，用冲入法球化处理，球化剂的加入量1.4％～1.8％.合理控制出铁速度和球化反应时间，要求出铁铁水流动平稳，速度大小均匀，一般要求每吨铁水的出铁时间控制在20到25秒钟.球化反应时间要求1吨铁水控制在60到80秒钟，2吨铁水控制在70到100秒钟.
本实施例获得的球墨铸铁包括QT400-18LT(其拉伸强度大于400Mpa，延伸率大于18％)和QT350-22LT(其拉伸强度大于400Mpa，延伸率大于18％)；
其中，QT400-18LT材料试验各性能数据，参见表2：
Figure G2009101553010D00051
表2
QT350-22LT材料试样性能参数，参照表3：
Figure G2009101553010D00052
表3
本实施例所使用的原材料均为国内普通原材料，材料采购可就地取材，在原来熔炼普通球墨铸铁的基础上，经过精心设计和过程控制而获得的。无需另外采购原材料，使得其制造成本更低，更具有市场前景。

Claims (5)

1.一种低温铸态无Ni球墨铸铁的铸造方法，其特征在于：所述铸造方法包括以下步骤：
(1)、在熔炉内先加入Q10生铁启炉，后加入废钢；
(2)、当熔炉内铁水温度达到1390℃～1410℃时，停电扒渣，取炉前试样，化学分析C、Si、Mn、P、S含量，根据炉前分析结果，调整炉内铁水化学成分，满足C、Si、Mn、P、S占总质量的质量百分比范围为：C：3.7～4.0％，Si：1.8～2.3％，Mn：0.15～0.35％，P：0.02～0.06％，S：0～0.02％；
(3)、升温达到1490℃～1510℃时，扒尽炉渣后出铁，采用随流孕育，加入孕育剂的质量百分比范围为0.5％～0.8％；
(4)、采用冲入法球化处理，加入球化剂的质量百分比范围为：1.4％～1.8％，出铁铁水流动速度大小均匀，制得低温铸态无Ni球墨铸铁。
2.如权利要求1所述的一种低温铸态无Ni球墨铸铁的铸造方法，其特征在于：所述步骤(4)中，每吨铁水的出铁时间控制在20到25秒钟。
3.如权利要求1或2所述的一种低温铸态无Ni球墨铸铁的铸造方法，其特征在于：所述步骤(4)中，球化反应时间：1吨铁水控制在60到80秒钟；2吨铁水控制在70到100秒钟。
4.如权利要求1或2所述的一种低温铸态无Ni球墨铸铁的铸造方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，所述孕育剂为以下一种或几种之一：①BS-1、②BS-2、③BaSiCa9-11、④75FeSi。
5.如权利要求1或2所述的一种低温铸态无Ni球墨铸铁的铸造方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，所述球化剂为以下一种或几种之一：①SiMg8-10、②MgRe5-7、③QR-1。
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